第一情报 ---装备制造业

波音787梦想飞机将影响未来产业格局

供稿人:马春  供稿时间:2007-7-12   关键字:波音  787  飞机  产业  
2007年7月8日,作为波音公司自1995年来研发的首款全新民用客机,技术先进和环保性能优异的波音787“梦想”(Dreamliner)飞机正式亮相。
 
波音787梦想飞机的下线仪式通过卫星对45个以上国家用9种语言进行了实况转播,并通过http://www.boeing.com/http://www.newairplane.com/这两个网站进行了网络直播。
波音员工、航空公司客户、供应商合作伙伴以及政府和社区官员等15000人出席了在华盛顿州埃弗雷特波音总装厂举行的下线仪式。此外,3万多人在日本、意大利和美国的城市通过双向卫星通信观看这一庆典。观看波音787下线庆典的总人数达到了1亿甚至更多,使本次活动成为有史以来由公司通过电视及互联网播出的、最大型的直播节目。
 
图1 波音787梦想飞机正式亮相

一、飞机简介

波音787梦想飞机是波音民用飞机集团生产的中型双发(动机)宽体中远程客机,属于200座至300座级飞机,航程随具体型号不同可覆盖6500至16000公里。飞机具有以下五大特点:
 
1、更轻。由于大量采用更轻、更坚固的复合材料,飞机重量大大减轻,运行成本也大幅下降;
 
2、更节能。波音787型飞机要比其他同类飞机节省20%的燃料,同时释放更少的温室气体;
 
3、噪音更低。起飞和降落时的噪音要比其他同类飞机低60%;
 
4、更卫生。波音787型飞机具有更好的气体过滤设施,从而保证机内空气质量更佳;
 
5、更耐用。与其他同类飞机相比,使用期更长,检修率要低30%。
 
波音787主要有三种型号飞机,分别是787-3、787-8基本型和787-9加长型。在三级客舱布局下,波音787-8和波音787-9梦想飞机可载客217至257人,航程分别可达15700公里和15400公里。波音787系列飞机的另一成员——波音787-3,主要针对高密度短程航线,在两级客舱布局下,可载客289人,航程范围可达6500公里(表1)。
 
表1:波音787系列基本技术参数
 
 
B787-3
B787-8
B787-9
翼展/米
50.3~51.8
58.8
58.8
机长/米
55.5
55.5
61.6
机高/米
16.5
巡航速度/马赫
0.85
标准客舱布局载客/人
289
217
257
最大起飞总重/吨
163
218
227
航程/公里
6500
15700
15400
发动机型号
两台遄达1000系列型涡扇发动机

二、先进的技术

波音787是波音公司自1995年来研发的第一款全新民用客机,拥有多项技术创新。主要体现在飞机结构、发动机、飞行控制及电源系统等方面。
 
1、广泛应用复合材料
 
使用更多的复合材料,代表787首要的突破性材料技术。复合材料重量占787总重量的50%;大多数主要结构件均由复合材料制作,整个机身、机翼、尾翼和发动机舱都用合成物制成。787梦想飞机以碳纤维合成材料取代铝制作机体,成为全球第一款以碳纤维合成物为主体材料的民用喷气客机。复合材料的广泛应用解决了目前金属材料的腐蚀和疲劳问题,对于提高飞行安全,降低维修成本将起到至关重要的作用。
 
2、先进的空气动力学技术
 
787先进的空气动力学技术包括平滑机翼技术与层流型短舱。787采用了简单的枢轴后缘襟翼,其襟翼导轨整流罩比传统飞机的要小得多;同时,通过精巧的设计,787创造了保持层流的短舱部分长度之最。787空气动力学技术,能让787的远程巡航速度达到0.85马赫,与波音747和777旗鼓相当,成为世界上最快的飞机之一。
 
3、干扰阻力最小的发动机
 
波音的发动机合作伙伴——通用电气与罗尔斯·罗伊斯公司为787提供了新一代发动机技术。波音的专有技术与计算机流体力学(CFD)优化了发动机与787机身的整合,将干扰阻力降至最小,让这些技术进步的效益达到最优化。
 
787先进的发动机其函道比约为10,而当前发动机的函道比约为5。成倍增加的函道比,使得787发动机的社区噪声更低,油耗显著减少。同时,机翼上装备的787发动机可互换,这样能尽可能减少构型与系统的易变性,实现更轻松、更经济的重新构型、升级以及飞机在不同机队之间过渡时的改装。
 
4、飞行控制系统
 
波音787飞机的飞行控制系统将全面采用电传操纵技术,所有的操作都是通过驾驶舱、飞行控制电子组件(FCE)和各个操纵面组成的闭环系统来完成的。其中,787装备的双电子飞行包可通过触摸屏、边框按键、光标控制或键盘操作,其它航空电子设备、飞行管理计算机、通信设备与驾驶舱打印机,均有接口与电子飞行包相连。
 
5、电源系统
 
波音787飞机上的所有能源都来自飞机的电源系统,取消了传统的气源系统。这样的设计优化了飞机能源的使用,提高了发动机的效率。

三、卓越的环保性能

波音公司对产品环保性能的追求贯穿了整个喷气机时代。从燃油的使用、飞机的排放到社区噪音,波音在多个环保因素上取得了稳步进展。随着787梦想飞机的问世,波音推出的最新技术使民用飞机的环保性能再上一级台阶。
 
1、降低油耗
 
借助四项关键技术,787梦想飞机比当今同尺寸的飞机节省多达20%的燃油。这四项技术分别是:新型发动机、更多使用轻型复合材料、更高效的系统和先进的气动性能。
 
2、减少排放
 
二氧化碳是燃油消耗后的产物,随着油耗的降低,二氧化碳的排放也会相应减少20%;民用飞机排放的另一关键指标是氮氧化物。利用以飞机发动机推力额定值为基础的一个复杂公式,相关部门已经制定出针对未来飞机的具体规定。787的性能不但大大优于今天的要求和今天的飞机,而且也要优于未来的要求。
 
3、起飞和降落更安静
 
波音不但为了降低油耗和减少排放不懈努力,同时也一直在尝试减小噪声足印,即缩小扰人噪音直接影响的范围。787梦想飞机采用了一系列新科技,其中最重要的是经过声学处理的发动机进气道和锯齿形短舱,即发动机后部的特色锯齿形边缘、高效的气动外形以及其它特殊处理,以确保所有的85分贝噪音(等同于在路边听到的喧闹的车流声)不会超出机场边界。事实上,787的噪声足比现有类似尺寸的飞机要小60%以上。
 
4、实现点对点的旅行
 
787梦想飞机的环保优势还来自于卓越的航程能力,航空公司因此可以提供更多联接中型城市的直达航班。现有的大型宽体飞机已具有这样的航程能力,但是由于体积太大,在执飞中型城市间的航线时总体经济性不佳。而中型的787飞机可以高效地在中型城市间运营,开辟更多高效直飞航线而无需不必要的起降。
 
5、新的生产程序减少浪费
 
787主要由碳纤维复合材料制成,由于这种材料可以像布料一样剪切,因此新的生产工序制造出的边角余料和废料减少了。此外,公司正在根据要求减少或不再使用那些影响飞机环保性能和对工人健康有害的材料。
 
6、退役后的再循环
 
波音签署了一系列协议,加入了由19家公司为了改进老旧机队资产管理并鼓励航空材料的回收及安全环保的使用而成立的业界合作组织。这个称作飞机机队回收协会的网络向飞机所有者提供现在和将来处理退役装备的全套工具。

四、787飞机将影响未来产业格局

从世界范围来看,主要的干线飞机制造商有两家,分别是法国的空中客车公司和美国波音公司。从美国9.11事件之后,波音公司客机的交货量和总订单数量开始落后于法国空中客车公司。现在,波音公司将凭借着787梦想飞机一举扭转前几年被动落后的局面。
 
波音787实现了中型飞机尺寸与大型飞机航程的完美结合。与其他任何同级别飞机相比,波音787可以节省20%的燃油,且排放相当;波音787的飞行速度达到0.85马赫,可以同当今最快的宽体飞机相媲美;具备了以上诸多的优良性能的波音787可使航空公司的盈利货运能力提高约45%。
 
波音787早已获得全球各大航空公司青睐,并为波音公司赢得大量订单。截至目前,包括柏林航空公司和科威特ALAFCO租赁融资公司的最新订单在内,全球已有47家客户订购了677架787飞机,按当前目录价格计算,总价值超过1100亿美元,梦想飞机因此成为航空史上启动最成功的民用飞机。首架787预计于2008年5月投入运营。
 
事实上,波音787梦幻飞机正是波音公司全新战略的起点,法国空中客车此时也受到了波音787巨大的挑战。

五、787飞机转包业务助中国航空制造业腾飞

我国民用飞机制造企业主要集中在西安、上海、成都等地,其中上海具备制造飞机的基础,能够生产支线飞机;西安作为航空老工业基地,是国家的大中型飞机的研制生产基地,在人才、技术、环境配套方面的优势明显,且有西安阎良国家航空高技术产业基地。主要生产企业包括哈飞航空工业股份有限公司、中国沈阳飞机工业(集团)有限公司、上海飞机制造厂、成都飞机工业(集团)有限责任公司,以及西安飞机工业(集团)有限责任公司等。目前,我国的民用航空企业起点还比较低,主要为波音、空客等国际大型民机制造企业生产机头壳、舱门等科技含量不高的零配件,平均每年的总产值还不到3亿美元(表2)。
 
表2 :国内主要民用飞机制造企业概况
 
名称
定位
产品
哈飞航空工业股份有限公司
外向型直升机、支线飞机及零部件生产商
EC120直升机
Z9型多用途直升机
Y12飞机
波音787翼身整流罩
中国沈阳飞机工业(集团)有限公司
生产部分民用飞机零部件
生产波音757、A320等飞机的零部件
787飞机垂尾前缘和翼尖工作包
上海飞机制造厂
制造大型民机及零部件
中国第一架150座4发动机喷气客机“运10”
麦道公司合作生产MD-80、82、83、90飞机
波音737-700飞机的平尾
成都飞机工业(集团)有限责任公司
民机部件供应和国内干线飞机合作生产
B757尾段部件
生产MD-80/90系列机头
A320/340部件
787飞机方向舵
西安飞机工业(集团)有限责任公司
生产民用支线客货机和国外航空零部件
747组合件
波音737-700垂直尾翼
法航空客门、翼盒
运7系列飞机
新舟60飞机(MA60)
 
而这一次,中国飞机制造企业在波音787梦想飞机的生产中起到了重要作用。飞机的方向舵、翼身整流罩以及飞机垂直尾翼前缘均为中国制造。
 
2005年7月,中国一航沈阳飞机工业(集团)有限公司与波音签定了787飞机垂尾前缘和翼尖工作包的生产合同。按照合同要求,沈飞公司在2007年至2021年共需要向波音公司交付波音787飞机垂尾前缘和翼尖1335件。2007年1月,首架飞机垂尾前缘交付。
 
2006年年底,哈尔滨飞机工业(集团)有限责任公司被正式确认为波音787翼身整流罩全球唯一供应商,承担2007至2021年这一产品的全部交付任务。2007年2月,哈飞将首架波音787整流罩交付给波音公司。
 
波音还与中国航空工业第一集团公司成都飞机工业集团有限责任公司签署了787飞机合成材料方向舵、737飞机前登机门以及737飞机翼上自动紧急出口门的生产合同。2007年6月,全球首架波音787飞机方向舵在中国一航成都飞机工业集团有限责任公司厂房内完成生产并交付给美国波音公司。该方向舵是目前中国承接的最大的民用飞机合成材料部件,长约10.7米,宽3米。
 
中国航空制造企业参与转包工作,一方面可以赚取外汇,更重要的是可以通过转包生产来培养自己的技术人才,提升技术水平,参与国际竞争。相信在不久的将来,随着与波音、空客等巨无霸公司合作的不断深入,国家自主创新力度的不断加大,中国航空制造业水平将有更大的提升空间。
 
参考网站
 
 
 
 

注册成为正式用户,登陆后,获得更多阅读功能与服务!
转载本文需经本平台书面授权,并注明出处:上海情报服务平台www.istis.sh.cn
了解更多信息,请联系我们

§ 请为这篇文章打分(5分为最好)